「38kHzの水晶発振子」の続きになります。
前回は74HCU04というアンバッファのNOTで発振回路を動かしました(というか、のりたんさん始め、皆様のおかげでなんとか動きましたm(_ _)m)。今回は74HC02というNORに変えてみます。
回路図です。
電源電圧が5Vのときの出力をオシロで観察しました。
オシロの周波数測定では38.02kHzになっています。
電池で動かせるように電源電圧を3Vにしてみました。
なぜか発振周波数は1.228MHzになっています。上と横軸は同じなので、ほぼ38kHzのはずです。
横軸(時間軸)を拡大してみました。
立ち上がりの部分です。何か、もにょもにょしています。
さらに拡大してみました。
細かく振動してから、立ち上がっています。まるでチャタリングです。
もしかして、これがスプリアスというやつでしょうか？
さてさて、どうしましょう。考えてみたのは以下です。
(1) 何もしない。どうせ赤外線受信器側にローパスフィルターがいるはず。
(2) ローパスフィルターを入れる
(3) NORの入力の片側だけ使う。残りの一つはGNDに落とす。増幅度が落ちて何か変わったりしないでしょうか？
(4) ダンピング抵抗やコンデンサの容量を変えてみる。
(5)ユニバーサル基板ブレッドボードをやめると消える？
眠くなってきたので続きは後ほど。
前回は74HCU04というアンバッファのNOTで発振回路を動かしました(というか、のりたんさん始め、皆様のおかげでなんとか動きましたm(_ _)m)。今回は74HC02というNORに変えてみます。
回路図です。
電源電圧が5Vのときの出力をオシロで観察しました。
オシロの周波数測定では38.02kHzになっています。
電池で動かせるように電源電圧を3Vにしてみました。
なぜか発振周波数は1.228MHzになっています。上と横軸は同じなので、ほぼ38kHzのはずです。
横軸(時間軸)を拡大してみました。
立ち上がりの部分です。何か、もにょもにょしています。
さらに拡大してみました。
細かく振動してから、立ち上がっています。まるでチャタリングです。
もしかして、これがスプリアスというやつでしょうか？
さてさて、どうしましょう。考えてみたのは以下です。
(1) 何もしない。どうせ赤外線受信器側にローパスフィルターがいるはず。
(2) ローパスフィルターを入れる
(3) NORの入力の片側だけ使う。残りの一つはGNDに落とす。増幅度が落ちて何か変わったりしないでしょうか？
(4) ダンピング抵抗やコンデンサの容量を変えてみる。
(5)
眠くなってきたので続きは後ほど。
入力の立ち上がり時間が長すぎたために現れた？？？という現象と思われます。（あれ？何て名前だっけ？）
手元のMOTOROLAのデータ・ブックによるとMC74HC02Aの推奨入力立ち上がり下がり時間は、2.5Vの時に「最大1000nsec」となっています。38kHzの正弦波の立ち上がり下がり時間は、これよりも長いので誤動作したのでしょう。
ちなみにMC74HCU04の場合には、「無制限」となっています。こういう表現もどうかと思いますが、入力の変化に俊敏に反応しないのでゆっくりした入力にも耐えることが出来ます。
こういった場合の一般的な解決方法として、シュミットトリガを使うという方法があります。もし、74HC02のゲートが余っているのであれば、シュミットトリガを構成してしまうという手が考えられますが、うまくいくかな？
ヒステリシス
普通は、発振停止してしまうので、10番端子にプローブなんて当てられません。でも、ロジックICの出力だから、もしかしたら面白いものが見られるかも知れません。
トランジスタ技術2009年4月号
これが回路の落とし穴！トラブル対策ABC＜第1回＞
スイッチのON/OFF回数を正確にカウントする
P190の写真1-1が、まさにこれです。
入力信号がゆっくり変化するときに起きる現象と思えばいいでしょうか。
確か鈴商で買ったTC74HC02を使っています。調べてみると、シュミットトリガー付きはNAND(74HC132)がありました。また、シュミットトリガー付きのNOR(74HC7002)もマルツにありました。シュミットトリガーを使ったときって、デューティ比が変わってしまいそうな気がします。
ところで、NORをいくつか使ってシュミットトリガーが作れるということなのでしょうか？それはすごいですね。調べてみるとトランジスタ2つで作ってる方がいました。CMOS、シュミットトリガーくらいでググってみたのですが、見つかりませんでした。よろしければ、何か参考になりそうな情報を教えていただけませんか？
普通のはバッファが三段になってるけど、アンバッファのは一段で発振回路はアンバッファというのを何かで読みました。先人の教えを守らないと、こういう失敗をしちゃうことになるんですね＞＜。
はい、今つないでみたところ、正弦波と矩形波が両方見えました。写真を次の記事に載せます。
あう、2009年4月号というと、明日発売のですね。まだ入手していなかったりします。さっそく明日買いに行ってきます。
R2 =100k
ぐらいで収まりませんか？
別の方法としては、74HCシリーズではなく4000シリーズを使えば大丈夫かも？
アンバッファタイプでは発振してくれないのかと思っていたんですが、発振はするけど「もにょもにょ」が登場すると…
のりたんさんのおっしゃるトランジスタ技術2009年4月号、今度立ち読みしてこよう…（買えって？（＾_＾））
ただ、今回は赤外線なので受信素子側には３８ＫｈｚのＢＰＦが入っているでしょうから、受信側の信号をオシロであたったら、実害の有無が判別できる様な気がします。
波形からすると、大丈夫っぽい気が…（希望的観測）
と言うわけで、（１）に１票！